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欧姆龙PLC(控制器)的选型注意事项

发布日期:2022-06-09 09:13 浏览次数:

可编程控制器,英文称Programmable Controller,简称欧姆龙PLC,本课题中用欧姆龙PLC作为它的简称。欧姆龙PLC是用于工业现场的电控制器。它源于继电器控制技术,但基于电子计算机。它通过运行存储在其内存中的程序,把经输入电路的物理过程得到的输入信息,变换为所要求的输出信息,进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。

欧姆龙PLC基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。普通计算机进行入出信息变换时,大多只考虑信息本身,信息入出的物理过程一般不考虑的。而欧姆龙PLC则要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的实际使用。特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,便于维修及抗干扰等问题,入出信息变换及可靠的物理实现,可以说是欧姆龙PLC实现控制的两个基本要点。欧姆龙PLC可以通过它的外设或通信接口与外界交换信息。其功能要比继电控制装置多的多、强的多。

欧姆龙PLC有丰富的指令系统,有各种各样的I/O接口、通信接口,有大容量的内存,有可靠的自身监控系统,因而具有以下基本的功能:

1、逻辑处理功能;

2、数据运算功能;

3、准确定时功能;

4、高速计数功能;

5、中断处理(可以实现各种内外中断)功能;

6、程序与数据存储功能;

7、联网通信功能;

8、自检测、自诊断功能。

可以说,凡普通小型计算机能实现的功能,欧姆龙PLC几乎也都可以做到。

像欧姆龙PLC这样。集丰富功能于一身,是别的电控器所没有的,更是传统的继电控制电路所无法比拟的。丰富的功能为欧姆龙PLC的广泛应用提供了可能,同时,也为自动门行业的远程化、信息化及智能化创造了条件。

在欧姆龙PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是欧姆龙PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的操作和动作,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定欧姆龙PLC的功能、外部设备特性等,选择有较高性能价格比的欧姆龙PLC和设计相应的控制系统。

1、输入输出(I/O)点数的估算

I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展。余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商欧姆龙PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入40点,输出21点。

2、存储器容量的估算

欧姆龙可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。

存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。因此本课题的欧姆龙PLC内存容量选择应能存储5000条梯形图,这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。

3、控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

根据本课题所设计的自动门控制的需要,主要介绍以下几种功能的选择。

(1)控制功能

欧姆龙PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,提高欧姆龙PLC的处理速度和节省存储器容量。

(2)编程功能

离线编程方式:欧姆龙PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本,但使用和调试不方便。在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高,但系统调试和操作方便,在大中型欧姆龙PLC中常采用。

五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,BasIC等,以满足特殊控制场合的控制要求。

(3)诊断功能

欧姆龙PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对欧姆龙PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过软件对欧姆龙PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。

欧姆龙PLC的诊断功能的强弱,直接影响对操作和维护人员技术能力的要求,并影响平均维修时间。

4、机型的选择

(1)欧姆龙PLC的类型

FX2系列可编程控制器主机分为16、24、32、64、80、128点六档,还有各种输入和输出扩展单元,这样在增加I/O点数时,不必改变机型,可以通过扩展模块实现,降低了经济投入。本课题设计的立体仓库控制系统有输入信号40个,输出信号21个。其中,外部输入元件包括:检测元件、按钮、取、送、急停、限位开关、超限位保护等等;输出有三个步进电机的正反向、动作指示、错误显示等等。按照上述配置,所选I/O点不得低于61点,结合实际情况,所选I/O点为80点。因此我所选型号为FX2N-80MR。

(2)经济性的考虑

选择欧姆龙PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,终选出较满意的产品。

输入输出点数对价格有直接影响。当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。本课题所设计的立体仓库属于小型控制系统,结合经济性的考虑因此选择整体型欧姆龙PLC。
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